MSPD-HPLC法分析云南红豆杉中的10-DAB Ⅲ和紫杉醇

为建立云南红豆杉(Taxus yunnanensis)中10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-DABⅢ)和紫杉醇(Taxol)的分析方法,该研究采用基质固相萃取-高效液相色谱分析(MSPD-HPLC)对云南红豆杉中的10-DABⅢ及Taxol进行定量分析,探究硅胶、佛罗里硅土、酸性氧化铝、中性氧化铝、碱性氧化铝、C_(18)、C_(18)-ME、C_(18)-G1、C_(18)-HC、Diol、Xamide、Xion共12种样品预处理分散剂及各种分散剂的质量、洗脱剂的种类、洗脱剂的浓度、洗脱剂体积对两种成分分析的影响,并对优化后的条件进行方法学验证,同时与超声提取、热回流提取预处理方法进行比较分析证明其有效性。结果表明:(1)12种固相分散剂中,碱性氧化铝具有良好的目标化合物萃取物检出量,并且当碱性氧化铝与样品的质量比为3∶1、6 mL甲醇为洗脱剂洗脱时,10-DABⅢ和Taxol的萃取检出量较高。(2)建立的云南红豆杉枝叶中10-DABⅢ和Taxol的分析方法具有良好的线性关系(r≥0.9999),10-DABⅢ和Taxol的检出限和定量限分别介于0.0239~0.0301μg·mL^(-1)和0.142~0.178μg·mL^(-1)之间;各目标分析物平均加样回收率在93.6%~109.0%之间。(3)比较分析显示,3种方法对2种紫杉烷类化合物的萃取检出量基本无差别,但MSPD法溶剂消耗少、操作简单,分析时间短,净化效率高,可应用于云南红豆杉原料的快速分析。该研究以碱性氧化铝为分散剂应用于云南红豆杉紫杉烷类化合物的萃取,建立了快速、高效的云南红豆杉中10-DABⅢ和紫杉醇的分析方法,为云南红豆杉中的紫杉烷类化合物的定量分析提供了依据。

不同萌枝类型云南红豆杉幼树生物量分配及其异速生长

研究不同萌枝类型云南红豆杉器官生物量分配格局及其异速生长现象,了解幼树的个体发育规律及适应策略。将福建明溪4年生萌枝云南红豆杉,按萌枝相对高分成3个萌枝高度类型,调查分析不同萌枝类型云南红豆杉幼树生物量及其分配差异,采用标准化主轴估计法分析其异速生长关系,揭示不同类型幼树的发育规律与适应策略。结果表明,云南红豆杉幼树生物量及其分配格局在类型间具有显著差异,但各器官生物量分配均表现为枝叶>茎、根,地上部分>地下部分;低位类型的各器官生物量、总生物量以及茎、枝叶的生物量分配比最大。幼树器官生物量间以及器官生物量与个体大小间的异速生长关系在不同类型不尽相同。不同类型根生物量与茎生物量间,根生物量、茎生物量与个体大小间有着相同异速生长指数。不同类型幼树同时存在等速生长、异速生长现象。不同萌枝类型间幼树生物量及其分配格局差异显著,存在着丰富遗传变异。不同类型间器官生物量分配的差异是各器官、各器官与枝大小之间异速生长和枝大小差异共同作用的结果。异速生长关系在不同萌枝类型间并不唯一,反映着不同类型幼树生长与适应策略。建议采用低位类型发展云南红豆杉原料林。

干旱胁迫对云南红豆杉幼苗生长及叶片光合作用线性变化的影响

分析干旱胁迫条件下对云南红豆杉幼苗生长及叶片光合作用线性变化的影响。该次研究在云南省保山市隆阳区某红豆杉幼苗苗圃基地进行,选取3年大棚培育红豆杉幼苗为试验对象,在人工干预方式下,设置对照组(正常供水),轻度干旱组、中度干旱组和重度干旱组,比较不同干旱胁迫水平下对红豆杉幼苗生长特性、叶片光合作用线性变化的影响。研究结果得知,在不同干旱胁迫下,红豆杉的新梢长度、新梢直径和根冠比均受到影响,对照组的红豆杉幼苗长势良好,组间对比差异明显(P<0.05),重度干旱胁迫下降趋势最为明显。随着干旱胁迫的加剧,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度3个光合参数呈下降的趋势,对照组的3个光合参数最高,其次是轻度干旱、中度干旱和重度干旱,组间差异显著(P<0.05)。干旱胁迫梯度增加,可溶性糖和可溶性蛋白渗透调节物质含量明显提升,干旱胁迫梯度越高,渗透调节物质含量越高,整体呈现重度干旱>中度干旱>轻度干旱>对照组趋势。对照组的叶片含水量、叶生物量和茎生物量和根生物量最高,和其他组对比差异明显(P<0.05),轻度干旱、中度干旱和重度干旱呈递减趋势。因此得出,干旱胁迫对云南红豆杉的生长产生一定影响,干旱胁迫梯度增加,可溶性糖和可溶性蛋白含量提升,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度3个光合参数呈现下降的趋势。可通过提高可溶性糖和可溶性蛋白含量增强植株抗旱能力,减少干旱胁迫对红豆杉的影响。

IBI和IAA对云南红豆杉等三种植物的影响研究

长梗润楠(Machilus longipedicellata)、云南红豆杉(Taxus yunnanensis)、刺五加(Acanthopanax senticosus)是优良的用材、药用、绿化树种,本文通过L9(34)正交试验,对比不同植物种类在不同浓度吲哚丁酸(IBA)和吲哚乙酸(IAA)影响下愈伤组织的产生情况,结果表明:云南红豆杉的平均愈伤组织产生率极显著的大于刺五加的,刺五加的显著地大于长梗润楠的,IBA激素促进愈伤组织产生;IAA对愈伤组织产生在一定低浓度范围内影响较小,但达到或超过一定浓度时则表现为促进作用,适宜浓度的IBA、IAA溶液及其配比可提高愈伤组织产生率,这一结论可以为长梗润楠、云南红豆杉和刺五加大苗培育提供参考。

施肥量对西南桦林下幼龄云南红豆杉生长、生物量和紫杉醇含量的影响

探究施肥对西南桦林下套种云南红豆杉生长量、生物量及紫杉醇含量的影响,为西南桦人工林立体经营和林下云南红豆杉高效培育提供科学依据。设置5个施肥总量梯度[0(CK)、50、150、300、600 g/株复合肥(N︰P_(2)O_(5)︰K_(2)O=18︰18︰18)]分1~4次对西南桦林下套种的1 a生云南红豆杉开展施肥试验,每次施肥时对生长状况进行调查,施肥完成后1 a后在生长调查同时采集样株全株枝叶进行生物量和紫杉醇含量测定。结果显示:施肥对西南桦林下幼龄云南红豆杉生长具有显著促进作用,尤其是施肥后期,其增量差异更加明显。施肥完成后1 a(2020-10),最高施肥量处理的云南红豆杉地径、树高、冠幅较对照CK分别显著提升19.55%、18.77%、19.04%。云南红豆杉枝叶单株生物量和每公顷生物量亦均随施肥量增加而呈上升趋势,施肥量最高处理较对照组CK产量显著提升74.22%,但3个较低施肥量处理与对照CK差异不显著。然而,云南红豆杉枝叶紫杉醇含量随施肥量增加显著降低,受枝叶生物量影响,对照紫杉醇产量仅显著低于最大施肥量处理,且显著高于其它处理。因此,综合生长表现、枝叶生物量和紫杉醇产量,西南桦林下套种云南红豆杉的早期施肥总量不宜低于600 g/株。

不同萌枝类型云南红豆杉幼树生长性状及其异速关系

调查分析了福建明溪4年生不同萌枝类型云南红豆杉幼树生长、性状相关性与综合指标值差异,了解萌枝类型幼树遗传变异规律;采用标准化主轴估计法分析其异速生长关系,揭示不同萌枝类型幼树的适应策略。结果表明:树干萌枝较无萌枝、树基萌枝类型显著增大幼树树高、地径,树干萌枝、树基萌枝较无萌枝类型显著增大冠幅、侧枝数和综合指标值。不同类型间幼树地径、树高与冠幅间相关性差异。无萌枝类型的地径与树高间异速生长指数均显著大于1,树基萌枝与树干萌枝类型则为等速生长;不同萌枝类型间冠幅与树高间异速生长指数均显著大于1。无萌枝与树基萌枝类型的侧枝数与树高间的异速生长指数均显著大于1,树干萌枝类型为等速生长;无萌枝较树干、树基萌枝类型显著增大侧枝数与树高间异速生长指数。不同萌枝类型间的地径与树高、冠幅与树高间具有共同异速生长指数,分别为1.150、1.658;不同萌枝类型既存在着等速生长又存在着异速生长现象。幼树生长、性状相关性在不同萌枝类型间差异显著,存在着丰富遗传变异。异速生长关系在不同萌枝类型间并不唯一,反应着不同类型幼树生长与适应策略。建议采用树基萌枝与树干萌枝类型发展紫杉烷原料林。

云南红豆杉萌枝类型的划分、生长特征及其异速生长

利用主导萌枝结构特征的云南红豆杉分类方法,探明不同类型幼树生长特征及其异速生长现象。以4年生云南红豆杉幼树为研究对象,通过比较3组成对萌枝特征指标(萌枝高度与萌枝相对高度,最大萌枝基径与平均萌枝基径,最大萌枝长与平均萌枝长)间及其与生长特征间的相关性,构建萌枝结构特征指标体系。采用通径分析方法确定主导萌枝结构特征并划分不同萌枝类型,比较不同类型生长差异,并采用标准化主轴分析法分析其异速生长关系。结果表明:3组成对萌枝结构特征指标间均呈极显著正相关;构建了萌枝相对高度、平均萌枝长度、平均萌枝基径、萌枝数量的指标体系。萌枝相对高度是云南红豆杉的主导萌枝结构特征,并依此划分3个不同类型(低位类型:萌枝相对高度0~0.33;中低类型:萌枝相对高度0.33~0.67;高位类型:萌枝相对高度0.67~1.00。)。不同类型幼树树高、地径、冠幅、材积指数、单株生物量等生长性状均存在显著差异,且随类型的萌枝相对高度上升而持续减小。除低位类型的树高与地径、冠幅与树高、地径与个体大小间为等速生长外,幼树的其他生长特征间、生长特征与个体大小间呈极显著的异速生长关系。类型间冠幅与树高,树高、地径、冠幅与个体大小间异速生长指数差异显著。不同类型的树高与地径具有共同异速生长指数。不同萌枝类型间云南红豆杉幼树生长特征及其异常生长关系差异显著。

云南红豆杉当年生枝条分枝特征与其综合表现的关系研究

为了解云南红豆杉当年生枝条分枝特征对其生物量性状和总体表现的影响,探讨药用原料林的当年生枝条分枝特征调控技术。采用主成分分析方法综合评价当年生枝条总体表现,通径分析当年生枝条的主枝枝径、主枝长、一级分枝枝径、一级分枝长、一级分枝数量等分枝特征与其叶生物量、总生物量、叶生物量比以及总体表现等因子间关系,研究其分枝特征调控重点与方向并验证。结果表明:云南红豆杉当年生枝条的系列分枝特征以及生物量性状均有着丰富的变异。当年生枝条的一级分枝数量和枝长对其叶生物量、总生物量,叶生物量比有着极显著性正向作用;当年生枝条的主枝枝径对其叶生物量、总生物量有极显著性正向作用;当年生枝条的主枝枝长对其叶生物量比有显著性负向作用;当年生枝条分枝特征对其生物量性状间的相对重要性以及起主导作用的分枝特征因子有所变化。促进当年生枝条叶生物量和总生物量,增大叶生物量比的分枝特征调控重点与方向明显不同,当年生枝条的一级分枝数量、枝长和主枝枝径对其总体表现有显著性正向作用,主枝长、一级分枝枝径对其总体表现直接作用不显著。药用原料林当年生枝条理想分枝特征如下,首先要有繁多的一级分枝数量,其次一级分枝要长,最后是主枝枝径要粗大。云南红豆杉药用原料林当年生新枝分枝特征的调控重点与方向是增大一级分枝数量。

云南红豆不同种源家系生长差异及优良家系选择

于2019年,在云南省林业和草原科学院普文试验林场后山,对4个种源(勐旺、西盟勐梭、大渡岗、普文)35个家系的16年生云南红豆试验林生长性状和遗传参数进行分析。结果表明:树高、胸径和单株材积在种源家系间的差异达到极显著水平。普文种源中,P_(2)平均胸径为18.3 cm,平均单株材积0.199407 m^(3),胸径、单株材积遗传增益分别达27.69%、75.29%;P_(7)平均树高16.8 m,树高遗传增益达24.15%;P_(10)树高、胸径、单株材积遗传增益分别达到22.71%、21.87%、72.45%。初步认定普文种源中P_(2)、P_(7)、P_(10)为普文试验林场(热区)适宜种植家系。

云南红豆杉种群结构与生命表分析

根据14块总面积为5600 m2样地的实地调查资料,分析了云南红豆杉种群的年龄结构、大小级结构,编制了该种 群的特定时间生命表,绘制了存活曲线、死亡率曲线和消失率曲线,并用4个生存函数进行种群的生存分析。结果表 明:云南红豆杉的种群数量少,种群发育过程中具波动性,但仍属稳定型种群。云南红豆杉的年龄结构与大小级结构 差异较大,不宜以大小级结构替代龄级结构。云南红豆杉的存活曲线属于Deevey-Ⅲ曲线,该种群的死亡率曲线与消失 率曲线变化趋势基本一致,均在龄级为110-130 a和220-250 a阶段出现第一和第二峰值。生存空间与养分竞争 可能是产生最大第一峰值的主要原因。4个生存函数曲线表明:云南红豆杉种群具有前期稳定、中期锐减、后期衰退的 特点。云南红豆杉种群在160-190 a龄级后进入生理衰老阶段,生存率小于5％,累计死亡率大于95％。

云南红豆杉的地理分布与气候关系

在广泛收集云南红豆杉地理分布资料的基础上,利用国际上比较流行的研究植被与气候相互关系的指标和方法,包括K ira温暖指数、寒冷指数和徐文铎湿度指数,Penm an可能蒸散、干燥度,Thornthwaite可能蒸散和水分指数,Holdridg生命地带分类系统指标生物温度和可能蒸散率,以及年平均气温、1月平均气温、7月平均气温、极端最高气温、极端最低气温、≥10℃积温、年降水量和年相对湿度等单一气象因子,研究了云南红豆杉在中国的地理分布及其与气候的关系,讨论了云南红豆杉垂直分布的上限、下限以及北界热量指标状况。通过主成分分析,找出了影响云南红豆杉地理分布的主要因子,按作用大小的排序是:低温条件>湿度因子>高温条件>光照因子。

云南红豆杉抗肿瘤活性成分的研究

云南红豆杉(Taxus yunnanensis Cheng et L.K.Fu)树皮的乙醇提取物显示较强的抗肿瘤活性,从中分离得到8个紫杉烷类二萜及其生物碱。经光谱分析和化学反应鉴定7个已知物为taxinine E(1),taxinine J(2),1-acetoxy-5-deacetvl baccatin Ⅰ(4),baccatin Ⅲ(5),taxol(6),cephalomannine(7)和7-xylosyl-10-deacetyl taxol(8)。化合物3命名为云南红豆杉甲素(ymlnanxane),为一新的紫杉烷二萜化合物,其结构为taxa-4(20),11-diene-2α,5α,10β,14β-tetraol-2α,5α,10β-triacetate-14β-αmethyl-β-hydroxyl butyrate,并通过X-射线单晶衍射予以证实.经体外筛迭化合物3具有抗肿瘤活性。

云南红豆杉天然种群遗传多样性研究

采用垂直板式聚丙烯酰胺凝胶电泳 ,检测了云南红豆杉 (Taxusyunnanensis)雌配子体的 5种等位酶 ,并以 10个基因位点编码的 5个酶系统 ,分析了滇西北 3个云南红豆杉天然种群的遗传多样性与遗传分化。结果表明 ,群体的多态位点比例是 0 77;群体的平均杂合性观察值是 0 30 2 ;预期值为 0 332 0 ;每个基因位点发现的等位基因数是 2 0 5 ;有效等位基因平均数是 1 46 6。对 10个基因位点的基因多样性测定表明 ,种群间的分化占 14 6 6 % ,总的基因多样性约 85 %产生于种群内。群体间的平均遗传距离是 0

滇西北云南红豆杉群落物种生态位与种间联结

在对滇西北云南红豆杉(Taxus yunnanensis)群落的野外调查基础上,采用生态位宽度、生态位重叠和基于2×2联列表的χ2检验、联结系数(AC)的方法,分析了群落种群间的相互关系。结果表明:物种的重要值与相对应的生态位宽度存在着极显著正相关;云南红豆杉、丽江铁杉(Tsuga forrestii)与青荚叶(Helwingia japonica)的生态位宽度大于其它种群;在1225个种对中有48.16%的生态位重叠值为0,同时χ2统计量中有4%为中性联结,说明群落中木本植物种群间资源利用性竞争较强。生态位宽度较大的种群间往往生态位重叠也较大;云南红豆杉与丽江铁杉之间的生态位重叠值要明显高于与其它种群的,Schoener指数为0.875。χ2检验表明云南红豆杉与其它种群之间表现为无联结。联结系数中显著负联结的种对要多于显著正联结,群落物种受到较大的外来干扰。联结系数与生态位重叠值之间存在极显著正相关,并能用Cubic指数建立回归方程模型。

不同树龄、不同地理种源云南红豆杉紫杉醇含量变化的研究

系统采集了10个龄级和12个地理种源的云南红豆杉样品,用高效液相色谱(HPLC)测定树皮、3年生小枝和当年生叶的紫杉醇含量,其平均值分别为0.0048%、0.0040%和0.0151%,3年生枝和叶的紫杉醇含量相近,差异不显著。树皮的紫杉醇含量与年龄存在回归关系:Y=0.0316×e0.0067x;3年生小枝和当年生叶的紫杉醇含量与树龄不相关,但树龄小于72a时其含量随树龄增加而递增,树龄超过72a和114a后,3年生小枝和当年生叶的紫杉醇含量逐渐减少。12个云南红豆杉地理种源中,新平、宁蒗和泸水种源当年生叶的紫杉醇含量最高,在0.0077%～0.0098%间;兰坪、宁蒗和新平种源3年生小枝紫杉醇的含量最高,在0.0059%～0.0076%间;景东、木里和宁蒗种源树皮的含量最高,在0.0243%～0.0331%间。主成分分析表明,“温度因子”、“营养因子”和“光照因子”对云南红豆杉紫杉醇含量的影响最大。

光质对云南红豆杉生长及紫杉烷含量影响的研究

将2年生云南红豆杉置于用滤光膜营造白光、黄光、红光和蓝光4种光环境中栽培1 a。栽培期间,测定光合作用,试验期末取样测定植株大小、枝叶特性、生物量和紫杉醇含量等,以揭示不同光质对云南红豆杉形态、光合作用和紫杉烷类物质含量的影响。结果表明:红光能提高最大净光合速率(Pmax)、表光量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)、光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP),抑制叶生长,增加第一级枝枝条总数,促进株高生长,提高茎和植株生物量;黄光使Pmax、AQY降低、使LCP和LSP提高,抑制叶生长,提高茎、叶和植株总生物量;蓝光降低Pmax、AQY,提高LSP、LCP、Rd,抑制叶和地径的生长,促进高的生长。不同光质处理下,根、茎、叶中紫杉烷的含量无显著差异,但是对叶中巴卡亭Ⅲ,根中紫杉醇、10-去乙酰巴卡亭Ⅲ和7-差向紫杉醇含量的影响差异显著。红光显著抑制叶中巴卡亭Ⅲ合成和积累,提高根中7-差向紫杉醇的含量;黄光显著提高了根中紫杉醇、10-去乙酰巴卡亭Ⅲ、7-差向紫杉醇的含量;蓝光显著提高根中紫杉醇的含量,但降低叶中巴卡亭Ⅲ的含量。

云南兰坪云南红豆杉种群年龄结构与空间分布格局分析

利用点格局分析法对滇西北兰坪县4个云南红豆杉(Taxus yunnanensis)种群的年龄结构、不同生长阶段空间分布格局及其关联性进行分析。结果表明:(1)林窗与人为干扰影响4个云南红豆杉种群的龄级结构,小林窗的种群呈稳定型;较大林窗的种群呈进展型;群落结构完整未出现林窗和有较大人为干扰的种群年龄结构均呈衰退型,幼苗、幼树与小树个体缺乏,种群存在一定程度的更新困难,林窗的大小是种群更新的重要因素。(2)人为干扰、自然生境与本身生物学特性影响4个种群空间分布格局,种群1整体及其不同生长阶段个体均呈聚集分布;种群2和种群4在小尺度呈聚集分布,而在大尺度上呈随机分布;种群3随着空间尺度增大分布格局表现为聚集→随机→聚集趋势。(3)种群2中幼苗、小树和中树在小尺度下表现为聚集分布,其他尺度下表现为随机分布;种群3的小树阶段聚集分布和随机分布皆有出现,中树与大树在不同尺度上表现为聚集分布;种群4聚集分布的强度随生长阶段的增加在减弱。(4)4个种群各发育阶段间皆呈或接近显著正相关,种内竞争弱,有利于种群维持。

云南红豆杉的生物学与生态学特性

依据云南红豆杉的前期研究成果,从形态特征、物候学特性、种子特征、生长特性等方面论述了云南红豆杉的生物学特性,还从地理及垂直分布状况,适生环境条件,主要生态型等个体生态学特性方面阐明了云南红豆杉的生态学特性,为云南红豆杉研究工作的深入开展和其有效发展、利用提供理论基础。

云南红豆杉(Taxus Yunnanensis)内生真菌中产紫杉醇真菌的筛选

报道了从云南红豆杉 (TaxusYunnanensis)树皮和枝条中分离得到的 5 2株内生真菌中 ,有 19株菌的发酵产物经TLC分析和HPLC检测验证后产紫杉醇或紫杉烷类物质。其中紫杉醇含量在 1 以上的菌株有 8株。TAX - 4 7(茎点霉属 )和TAX - 4 9(组丝核菌属 )的紫杉醇得率分别为 4 7 30 2 μg L和 31 0 6 μg L ,TAX - 2 5 (茎叶核菌属 )巴可亭Ⅲ得率为 74 4 2 μg L 。

云南红豆杉紫杉醇含量变异及其相关的RAPD分子标记

从5个云南红豆杉群体中分别选取树龄与生长状况基本一致的植株各10个,按统一的取样标准采集树皮、小枝和针叶样品测定紫杉醇含量,分析其变异分布式样;同时对所有采样植株进行RAPD分析,开展RAPD标记与不同器官紫杉醇含量的关联分析。结果表明:不同云南红豆杉群体间树皮、小枝和针叶的紫杉醇含量均差异显著(P<0.05),树皮、小枝和针叶紫杉醇含量在群体间的变异分别占其总变异的16.22%,33.90%和45.81%。通过RAPD标记与紫杉醇含量的关联分析,分别筛选出与云南红豆杉树皮、小枝和针叶紫杉醇含量相关联的位点11,13,59个,其贡献率依次为7.791%～11.509%,7.853%～24.457%,7.858%～26.729%;同时筛选出了可指示树皮、小枝和针叶低紫杉醇含量的特异标记。云南红豆杉的遗传改良应根据不同器官紫杉醇含量变异的分布特点结合叶用、枝用和皮用等培育目标采取不用的选育策略。